(1)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg;
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J;
(2)G总=m总g=ρV总g=ρ(VA+VB)g=1.8×103kg/m3×(5×10-4m3+5×10-4m3)×10N/kg=18N,
正常情况下,当水位最高时,绳子受到的拉力最小,此时
F总浮=G总-F=18N-10N=8N
FB浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5N
FA浮=F总浮-FB浮=8N-5N=3N;
(3)将水箱内100L初温为20℃的水加热至80℃需要放出热量Q放=Q吸=2.52×107J;
根据公式Q=W=
t可知,需要的时间为t=U2 R
=
Q放R U2
=2.52×104s=7h.2.52×107J×48.4Ω (220V)2
答:(1)水吸收的热量为2.52×107J;
(2)正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力为3N;
(3)冬天阴雪天气下辅助加热工作,将水箱内100L初温为20℃的水加热至80℃需7h.